[发明专利]基于前体激波的内转式进气道/乘波前体一体化设计方法

摘要

本发明提供一种基于前体激波的内转式进气道/乘波前体一体化设计方法，包括以下步骤：1)对于已知的飞行器乘波前体，计算前体构型的流场结构；2)分解捕获截面的边界，并确定可实现全流量捕获的进气道唇口型线；3)确定内转式进气道的基本流场；4)采用流线追踪方法确定进气道型面，实现进气道与乘波前体的一体化设计；本发明可基于前体激波和给定的捕获截面形状确定内转式进气道基本流场的入射激波的形状，使内转式进气道能够在给定的捕获截面形状下与乘波前体激波实现一体化设计，从而实现了基于前体激波形状且捕获截面可控的内转式进气道设计，提升了内转式进气道的流量捕获系数和发动机推力。

主权项

1.基于前体激波的内转式进气道‑乘波前体一体化设计方法，其特征在于包括以下步骤：1)对于已知的飞行器乘波前体，计算前体构型的流场结构：在已知的飞行高度、飞行马赫数和飞行器前体的姿态下，计算前体的流场并确定前体激波曲面的形状；2)分解捕获截面的边界：将自定义的捕获截面边界分为前体捕获型线和进气道唇口投影型线；其中前体捕获型线为乘波前体的前缘线在捕获截面内逆来流方向上的投影，进气道唇口投影型线为进气道唇口型线在捕获截面内逆来流方向上的投影，投影至前体捕获型线和进气道唇口投影型线交点的点即进气道唇口型线与前体的交点，也就是上唇罩点；3)确定内转式进气道的基本流场；所述基本流场包括入射激波、入射激波波后依赖域流场、反射激波上游的等熵压缩段流场、反射激波及反射激波下游的等熵压缩段流场：将进气道唇口投影型线顺流向投影至前体激波曲面上得到可实现全流量捕获的进气道唇口型线，给定中心体轴线的位置和方向，根据上唇罩点的位置和可实现全流量捕获的进气道唇口型线确定基本流场的入射激波形状，给定基本流场上边界的沿程马赫数分布和下边界的形状确定整个基本流场；4)采用流线追踪方法确定进气道上表面和进气道下表面的形状，实现进气道与乘波前体的一体化设计。